Propiedades antiaterogénicas de los microARNs enriquecidos con lipoproteínas de alta densidad

Introducción

La acumulación de colesterol en la pared arterial inicia la progresión de la aterosclerosis, que es una de las principales causas de muerte en las sociedades occidentales.1,2 El exceso de colesterol debe ser eliminado y transportado desde los tejidos periféricos hasta el hígado para su reutilización o su excreción en las heces en un proceso fisiológico tradicionalmente conocido como transporte inverso de colesterol.3 Durante el transporte inverso de colesterol, se cree que la lipoproteína de alta densidad (HDL) plasmática funciona como un transportador de esteroles que facilita el movimiento de éstos desde las células periféricas hasta el hígado. Además de su papel en la regulación del transporte inverso de colesterol, muchos estudios han demostrado que las HDL también pueden tener propiedades antiaterogénicas.4,5 De hecho, las HDL disminuyen la inflamación del endotelio y el estrés oxidativo y aumentan la producción de óxido nítrico y la supervivencia de las células endoteliales (CE), evitando así la aterogénesis.6-8 Aunque estas observaciones se han comunicado en varios estudios, los mecanismos moleculares que subyacen a estos efectos aún no están claros.

En un informe reciente publicado en el número del 28 de febrero de 2014 de Nature Communications, Tabet et al9 demostraron que las HDL pueden transferir microARN a las CE, influyendo en la expresión génica de la célula receptora. Los microARN son pequeños ARN no codificantes que regulan la expresión de los genes a nivel post-transcripcional inhibiendo la traducción o disminuyendo la estabilidad de los genes diana del ARNm. Los autores descubrieron que las CE tratadas con HDL nativas (nHDL) mostraban mayores niveles de microARN-223. Este microARN reducía la inflamación de las CE al dirigirse directamente a la molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1). El enriquecimiento del microARN-223 en las CE estaba mediado por la entrega de la carga de HDL a las células receptoras, ya que su incubación con otros componentes de HDL, como la apolipoproteína A-I o la HDL recombinante, no influyó en los niveles endoteliales de microARN-223. Los autores utilizaron muchos enfoques experimentales elegantes para demostrar que la transferencia de microARN se produce entre las nHDL y las CE in vitro. Por ejemplo, para evitar el efecto de confusión del microARN-223 endógeno en las CE, los autores trataron las CE con actinomicina D (para inhibir la transcripción de novo) o silenciaron la expresión de Dicer utilizando un pequeño ARN de interferencia (para inhibir la maduración del microARN-223 endógeno) en presencia de nHDL. En ambos experimentos, los niveles de microARN-223 se mantuvieron similares a los de los controles no tratados (ausencia de actinomicina D o ARNsi codificado), lo que demuestra que el nHDL transfiere eficazmente el microARN-223 a las CE.

Para evaluar la relevancia funcional del microARN-223 en las CE, los autores analizaron las dianas predichas por el microARN mediante algoritmos bioinformáticos (TargetScan). Curiosamente, encontraron que el ICAM-1, una glicoproteína que regula la inflamación vascular facilitando el reclutamiento de leucocitos, y el factor estimulante de colonias 2, una citoquina que controla la producción, diferenciación y función de los macrófagos, eran genes diana predichos del microARN-223. Para demostrar que el microARN-223 regula la expresión de la ICAM-1 y del factor estimulante de colonias 2 a nivel post-transcripcional, los autores clonaron la región no traducida 3′ de ambos genes en un vector reportero de luciferasa y evaluaron la actividad de la luciferasa tras sobreexpresar el microARN-223. Los resultados indicaron que el microARN-223 reducía los niveles de expresión de ICAM-1 y del factor estimulante de colonias 2. Y lo que es más interesante, el microARN-223 disminuyó la expresión de la proteína ICAM-1 en condiciones proinflamatorias (CE tratadas con citoquinas proaterogénicas, como el factor de necrosis tumoral-α).

Por último, los autores comprobaron el papel del microARN-223 derivado de las HDL en la regulación de la activación de las CE comparando el efecto antiinflamatorio de las HDL aisladas de ratones de tipo salvaje y deficientes en microARN-223. En particular, las CE tratadas con HDL aisladas de ratones de tipo salvaje disminuyeron los niveles de ICAM-1 y del factor estimulante de colonias 2. Sin embargo, este efecto antiinflamatorio se perdió en las CE tratadas con HDL aisladas de ratones deficientes en microARN-223, lo que sugiere que el microARN-223 derivado de las HDL desempeña un papel importante en las propiedades antiinflamatorias bien descritas de las HDL.

Una cuestión importante que debe abordarse es el mecanismo por el que los microARN se transfieren entre las HDL y las CE. Trabajos anteriores del Laboratorio Ramaley demostraron que el receptor scavenger B1 era fundamental para la captación de microARNs en líneas celulares hepáticas humanas (Huh7).10 Dado que el receptor scavenger B1 también se expresa en las CE, podría ser posible que el mismo receptor mediara la transferencia de microARNs derivados de las HDL a las CE.

Otros grupos también han estudiado la posible transferencia de microARNs que contienen HDL a las CE. Dimmeler y sus colegas11 descubrieron que el microARN-223 era el microARN más abundante en las HDL, pero no pudieron demostrar la transferencia de microARN entre las HDL y las CE. Además, no encontraron diferencias en el contenido de microARN de las HDL aisladas de sujetos sanos de control y de pacientes con enfermedad arterial coronaria estable o síndrome coronario agudo.11 Las discrepancias entre los resultados obtenidos por ambos grupos podrían explicarse por el diferente origen de los CE utilizados en sus respectivos estudios. Aunque Tabet et al9 utilizaron células endoteliales aórticas coronarias humanas primarias, Wagner et al11 realizaron sus estudios en células endoteliales venosas umbilicales humanas. Los diferentes niveles de expresión del receptor scavenger B1, así como de otros receptores que median la transferencia de microARN entre las HDL y las CE, en las células endoteliales de la aorta coronaria humana y en las células endoteliales venosas umbilicales humanas podrían resolver esta discrepancia. También es importante señalar que el estudio del transporte celular en las CE in vitro es un reto por varias razones, como la pérdida del glicocálix endotelial que controla la retención de lipoproteínas y la mecanotransducción; la ausencia de caveolas observada en las CE primarias cultivadas in vitro; y la pérdida de la polarización de las CE que puede influir en la localización de los receptores de membrana. Por lo tanto, para demostrar definitivamente la importancia biológica de estos hallazgos, la transferencia de los microARN derivados de las HDL debería probarse utilizando un modelo in vivo o en vasos canulados.

En resumen, este interesante estudio muestra la potencial transferencia de los microARN asociados a las HDL a las CE y proporciona un nuevo mecanismo por el que las HDL podrían regular la activación de las CE. Podría ser interesante realizar estudios adicionales sobre cómo los microARN derivados de las HDL podrían influir en la expresión génica de otras células asociadas a la enfermedad vascular aterosclerótica, como los macrófagos y las células del músculo liso vascular.

Notas al pie